Короткий ответ: Экранированные и неэкранированные кабели среднего напряжения не являются взаимозаменяемыми версиями одного и того же продукта.. Для большинства стационарных промышленных и распределительных цепей в 5-35 диапазон кВ, экранированная кабельная система является нормальной инженерной основой. Неэкранированная конструкция применима только при ограниченном напряжении и объеме установки, предусмотренном действующим стандартом., принятый кодекс, оборудование, и власти прямо разрешают. А 15 кВ-кабель должен быть указан как экранированная система., не рассматривается как экономичная неэкранированная альтернатива.
Сравнение становится более понятным после разделения двух функций, которые обычный язык сжимает в слово. щит: полупроводниковые экраны контролируют электрическое поле на границах изоляции., в то время как металлический экран обеспечивает токопроводящий путь, который можно заземлить и подобрать размер для системных задач.. Броня остается третьей, отдельное решение о строительстве.
Сначала определите, что означает экранированный
Спецификации кабеля среднего напряжения используют экран и щит
| Слой или компонент | Типичный материал | Основная функция | Что это не доказывает |
|---|---|---|---|
| Экран проводника | Экструдированный полупроводниковый компаунд | Сглаживает поверхность раздела проводников и снижает концентрацию электрических напряжений вокруг жил. | Он не обеспечивает металлический путь замыкания на землю. |
| Изоляция | СПЭ, TR-XLPE, или соединение EPR, как указано | Обеспечивает первичный диэлектрический барьер. | Само по себе название материала не определяет всю кабельную систему. |
| Изоляционный экран | Экструдированный полупроводниковый компаунд | Создает контролируемый электрический интерфейс снаружи изоляции. | Это не металлический экран, и он не должен пропускать указанный ток повреждения. |
| Металлический экран | Медная лента, медные провода, концентрические нейтральные цвета, или одобренную металлическую оболочку | Поддерживает заземленную поверхность и обеспечивает определенный проводящий путь | Само по себе его наличие не определяет броню или механическую защиту. |
| Броня | Стальная проволока, алюминиевая проволока, стальная лента, или другая указанная система | Учитывает механические условия и может участвовать в заземлении, если предназначен для этой роли. | Броня не заменяет автоматически необходимую экранную систему |
Это различие также объясняет, почему строительный чертеж более надежен, чем такое описание, как “экранированный кабель.” На чертеже могут быть указаны полупроводниковые слои., перекрытие медной ленты или площадь провода, сепаратор, броня, внешняя оболочка, и устройство склеивания. The Руководство по типам экранов кабелей среднего напряжения более подробно рассматривает металлические варианты.
Внутри сравнения скрываются два разных вопроса
Включает ли система изоляции экраны контроля поля??
Напряжение напряжения не распределяется равномерно вокруг многожильного проводника неправильной формы, если система изоляции не контролирует интерфейс.. Экструдированный экран проводника заполняет неровности поверхности жилы и создает гладкую электрическую границу.. Изоляционный экран выполняет аналогичную функцию на внешней изоляционной поверхности.. Вместе, эти слои делают систему изоляции достаточно предсказуемой для предполагаемого класса напряжения и конструкции аксессуаров..
Эти полупроводниковые соединения не являются обычными проводящими оболочками.. Их формулировка, чистота экструзии, качество интерфейса, и совместимость с изоляцией относятся к аттестованной конструкции кабеля.. Удаление одного слоя меняет систему электрического поля, а не просто уменьшает количество материала..
Имеет ли кабель заземленный металлический экран??
Металлический экран создает доступный проводящий слой за пределами изоляционного экрана.. Когда конструкция заземления и соединения подключена правильно, экран удерживает поверхность кабеля вблизи потенциала земли, несет зарядный ток, и обеспечивает путь, режим короткого замыкания которого можно рассчитать. Поэтому требуемый материал и площадь поперечного сечения зависят от исследования защиты., продолжительность неисправности, договоренность о склеивании, и установка.
Медная лента и медные провода могут образовывать металлические экраны., но они не эквивалентны по названию. Геометрия ленты, площадь провода, защита от коррозии, продольная гидроблокировка, и совместная преемственность меняют готовую систему. В графике строительства должно быть указано, какой проект применяется..
Где еще может появиться неэкранированный кабель среднего напряжения
Неэкранированный силовой кабель остается строго определенной конструкцией., но сфера его применения узка. ICEA перечисляет специальный стандарт для неэкранированных силовых кабелей с номиналом 2001-5000 В, в то время как стандарты экранированных силовых кабелей простираются от 5 кВ в более высокие классы среднего напряжения. UL 1072 также содержит как экранированные, так и неэкранированные записи. Применимое издание и правила установки определяют, какую конструкцию может использовать конкретная схема..
Примеры могут возникнуть в ограниченных промышленных системах низкого и среднего напряжения., специальное оборудование, аэродромные схемы, или более старые объекты, построенные в соответствии с определенной философией дизайна. Такие примеры доказывают, что конструкция существует; они не устанавливают пригодность для нового питателя общего назначения. Непрерывность существующего предприятия, доступ обученного персонала, конфигурация дорожки качения, оконечные устройства оборудования, и местные правила могли повлиять на первоначальное решение.
МЭК 60502-2 покрывает экструдированные силовые кабели из 6 кВ через 30 экраны проводников кВ и адреса, изоляционные экраны, и металлические слои как отдельные элементы конструкции. Поэтому в проекте IEC следует использовать положения о обозначении и конструкции кабеля, требуемые указанным напряжением, а не импортировать неофициальные “неэкранированный” этикетка из другой системы.
Сравнение экранированных и неэкранированных систем
| Вопрос по дизайну | Экранированная кабельная система среднего напряжения | Неэкранированная кабельная система среднего напряжения |
|---|---|---|
| Граница электрического поля | Определяется полупроводниковыми экранами и окружающей металлической системой. | Зависит от специально квалифицированной неэкранированной конструкции и монтажной геометрии. |
| Доступный поверхностный потенциал | Металлический экран может поддерживать заземленную внешнюю электрическую границу при правильном соединении. | Нет сравнимого встроенного металлического экрана.; правила размещения и ограждения становятся решающими |
| Напряжение и стандартный объем | Нормальная основа для общих классов распределения среднего напряжения в соответствии с указанным стандартом | Ограничено по напряжению, строительство, и установка, допускаемая выбранным стандартом |
| Конструкция окончания | Требуется уменьшение размера экрана и контроль электрического напряжения в соответствии с размерами кабеля. | Требуется аксессуар или интерфейс оборудования, указанный или сертифицированный для этой конкретной конструкции. |
| Путь замыкания на землю | Площадь металлического экрана и соединение можно согласовать с защитными функциями. | Необходимо полагаться на отдельно разработанную систему заземления и кабельных каналов. |
| Полевые испытания | Признанные методы использования экранированных кабелей могут подавать напряжение на проводник, прижатый к экрану. | Метод испытания и расположение электродов должны соответствовать неэкранированной конструкции. |
| Взаимозаменяемость | Совместим только с аксессуарами и заземлением, предназначенными для экранированной системы. | Невозможно заменить экранированный кабель только потому, что размеры проводников и маркировка напряжения похожи. |
Почему 15 КВ - это не неэкранированная замена
А 15 фидер кВ сочетает в себе изоляцию кабеля, экраны, металлический путь, прекращение, суставы, заземление, и процедуры испытаний как одна система. Удаление экранов изменяет границу электрического поля и удаляет электрод, используемый при обычных испытаниях экранированных кабелей.. Это также меняет способ, которым концевая заделка контролирует напряжение при сокращении изоляционного экрана..
По этой причине, а 15кВ кабель график должен указывать руководящий стандарт, уровень изоляции, дирижер, экран проводника, изоляция, изоляционный экран, Материал и площадь металлического экрана, оболочка, броня, если требуется, и дополнительный интерфейс. Размер проводника и толщина изоляции сами по себе не могут обеспечить совместимость системы..
В высших классах МВ, тот же принцип становится еще более важным. Табличка с номинальным напряжением не заменяет фазное напряжение., метод заземления, категория изоляции, время устранения неисправности, и координация аксессуаров. Окончательный график должен соответствовать исследованию сети..
Броня не решает вопрос защиты.
Броня из стальной проволоки выдерживает растяжение, влияние, и монтажные нагрузки в подходящей конструкции. Броня из алюминиевой проволоки может обеспечить механическую защиту одножильного кабеля переменного тока без проблем с магнитными потерями, связанных с ферромагнитной броней.. Ни одно из утверждений не означает, что броня автоматически выполняет все электрические функции спроектированного металлического экрана..
Заземленная система брони может способствовать непрерывности замыкания на землю., но это геометрия, непрерывность контакта, состояние коррозии, расположение желез, поведение циркулирующего тока, и способность к короткому замыканию требуют отдельной оценки. Поэтому в спецификации металлический экран и броня должны быть указаны в разных строках.. Если один металлический компонент предназначен для выполнения более чем одной функции, применимый стандарт и расчеты должны поддерживать эту совмещенную роль.
The Силовой кабель среднего напряжения конструкция также должна соответствовать маршруту. Канальные банки, прямое захоронение, внутренние подносы, туннели, влажные места, химическое воздействие, и пожароопасные зоны могут менять оболочку, водоблокирующий, броня, и требования к склеиванию без изменения фундаментальной потребности в согласованной системе сит..
Завершения показывают, правильно ли указана система.
Заделка экранированного кабеля не просто обнажает проводник для наконечника.. Он завершает изоляционный экран в контролируемом месте., управляет возникающей концентрацией электрического поля, герметизирует кабель, и подключает или паркует металлический экран согласно плану заземления. Выбор аксессуаров зависит от диаметра изоляции кабеля., тип экрана, диаметр оболочки, размер проводника, разъем, среда, и интерфейс оборудования.
Аксессуар, предназначенный для экранированного 15 кВ-кабель не следует считать пригодным для неэкранированной конструкции.. Обратное предположение столь же небезопасно.. Инструкция по установке от производителя, габаритные окна, путь утечки, метод уплотнения, и процедуры квалифицированного монтажа являются частью проектирования кабельной системы..
Суставы требуют такой же дисциплины. Восстановленная изоляция и интерфейсы экрана должны оставаться концентрическими., чистый, и непрерывный. Экранирующие провода или ленточные соединения также требуют указанной электрической мощности и защиты от коррозии.. Таблица данных кабеля без соответствующих данных о аксессуарах делает систему неполной..
Тестирование изменений при построении
Экранированный кабель обеспечивает наличие определенного испытательного электрода вокруг изоляции.. Эта геометрия поддерживает методы диагностики и устойчивости проводника к экрану.. The IEEE 400-2023 запись области идентифицирует экранированные изолированные кабельные системы с номиналом 5 кВ и выше в качестве предмета руководства по полевым испытаниям..
Это не означает, что одно испытательное напряжение или метод подходят для каждого экранированного кабеля.. План тестирования по-прежнему зависит от типа кабеля., возраст, состояние цепи, аксессуары технологии, предыдущая история, и применимый метод IEEE серии 400 или стандарт проекта.. Испытание при вводе в эксплуатацию и диагностика старения кабеля преследуют разные цели..
В неэкранированном кабеле отсутствует встроенный испытательный электрод.. Применение процедуры экранированной системы без утвержденного расположения электродов может привести к неправильному распределению поля или небезопасной установке.. Метод испытаний должен основываться на действующем стандарте., проектирование оборудования, и ответственный инженер, а не значение, скопированное из другого класса кабеля..
Решение относится к полной кабельной системе
Следующая последовательность предотвращает использование слова “экранированный” от сокрытия недостающих данных проекта:
- Починить электрическую основу. Запишите номинальное и максимальное напряжение системы., фаза-земля, метод заземления, категория изоляции, уровень неисправности, и время очистки.
- Назовите нормативные документы.. Укажите стандарт кабеля, версия, принятый код установки, спецификация утилиты, и любые требования к испытаниям, специфичным для проекта.
- Определите каждый слой. Экран списка проводников, изоляция, изоляционный экран, тип и площадь металлического экрана, блокировка воды, оболочка, броня, и внешняя защита.
- Согласовать системные интерфейсы. Подтвердить соединение, заземление, ток повреждения экрана, прекращение, суставы, втулки оборудования, план вытягивания, и метод полевых испытаний.
Если какая-либо из этих четырех групп остается открытой, выбор между экранированным и неэкранированным кабелем преждевременен.. Имя кабеля должно быть результатом определения системы., не его заменитель.
Ошибки в спецификации, которые приводят к доработкам, которых можно избежать.
- С использованием “экранированный” без расписания слоев. Это оставляет возможность интерпретации полупроводниковых экранов и металлических материалов экранов..
- Называя броню щитом. Механическая защита и управление электрическим полем смешиваются в одном неопределенном требовании..
- Выбор экрана по нормальному току нагрузки. Металлическая область экрана также требует зарядного тока., замыкание на землю, связь, и координация защиты.
- Игнорирование размеров кабеля до заказа аксессуаров. Комплекты концевых и соединительных муфт имеют диапазон размеров, который должен соответствовать готовому кабелю..
- Копирование 5 исключение кВ в 15 график кВ. Узко разрешенная низковольтная конструкция не распространяется на другой класс напряжения..
- Написание плана полевых испытаний после установки. Метод испытания, доступ, заземление, и основы приемки должны быть согласованы до закрытия кабельной трассы.
Вопросы, требующие точных ответов
Каждый 5 кВ кабель экранированный?
Ни один универсальный ответ не применим без руководящего стандарта., версия, код установки, и условия цепи. И экранированные, и неэкранированные. 5 конструкции кВ существуют в определенных контекстах. В текущем проекте должна быть явно указана разрешенная конструкция, а не делать выводы из таблички с напряжением..
Всегда ли экранированный кабель означает медную ленту??
Нет. Для металлического элемента можно использовать медную ленту., медные провода, концентрические нейтральные цвета, или другая одобренная металлическая система. Полупроводниковый проводник и изоляционные экраны представляют собой отдельные слои и также должны быть включены в график строительства..
Может ли броня из стальной проволоки заменить металлический экран??
Не по умолчанию. Броня в первую очередь учитывает механические условия.. Любая комбинированная электрическая роль требует поддержки со стороны соответствующей конструкции кабеля., устройство заземления, железы, положения о непрерывности, и расчеты аварийной нагрузки.
Могут ли экранированные и неэкранированные кабели использовать одну и ту же заделку??
Такое предположение не следует делать. Экранированное оконечное соединение снимает напряжение в месте уреза изоляционного экрана и соединяет металлический экран.. Аксессуар должен точно соответствовать конструкции кабеля., размеры, класс напряжения, среда, и интерфейс оборудования.
Является неэкранированным 15 кВ-кабель — практичная альтернатива?
Для обычных стационарных промышленных и распределительных услуг, нет. А 15 Кабельная система кВ должна использовать экранированную конструкцию, требуемую ее стандартом и правилами монтажа.. Любое заявленное исключение требует прямого документального подтверждения конкретной схемы и оборудования., не общее сравнение продуктов.
Инженерное заключение
Полезное различие не “больше защиты” против “меньше защиты.” Экранированный кабель среднего напряжения определяет границу электрического поля., металлический путь, интерфейсы заземления, аксессуары, и полевая геометрия как согласованная система. Неэкранированный кабель среднего напряжения представляет собой конструкцию с ограниченными возможностями, использование которой зависит от определенных стандартов и условий установки..
Для получения технически полной схемы кабеля, определить обе системы экранов, держите броню отдельно, и согласовать кабель с защитой, связь, аксессуары, условия маршрута, и тесты. Такой подход решает проблему терминологии до того, как она станет проблемой при установке или вводе в эксплуатацию..
Требования к кабелю среднего напряжения
Для обзора строительства или предложения по конкретному проекту, обеспечить напряжение системы, метод заземления, применимый стандарт и издание, материал и размер проводника, количество ядер, система изоляции, требуемый тип и площадь металлического экрана, броня и ножны, среда маршрута, интерфейс завершения, требования к тестированию, длина барабана, количество, и пункт назначения. XWA Мощность & Затем компания Cable может подготовить график строительства, соответствующий заявленной основе кабельной системы..